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Linux系统中断的硬件框架

资料下载 coding无法使用浏览器打开,必须用git工具下载: git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git...查看中断状态、清中断 3.3.3 GIC ARM体系结构定义了通用中断控制器(GIC),该控制器包括一组用于管理单核或多核系统中的中断的硬件资源。...GIC提供了内存映射寄存器,可用于管理中断源和行为,以及(在多核系统中)用于将中断路由到各个CPU核。...判断中断状态、清中断 3.4.2 GIC ARM体系结构定义了通用中断控制器(GIC),该控制器包括一组用于管理单核或多核系统中的中断的硬件资源。...GIC提供了内存映射寄存器,可用于管理中断源和行为,以及(在多核系统中)用于将中断路由到各个CPU核。

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Linux 中断系统(一):框架

中断是大家用的最多的功能,不管是单片机还是 Linux 系统,都需要用到中断,对它的深入理解是非常必要的。 为什么需要中断?...常说的中断其实是第一种,异步中断。 陷阱就是系统调用,从用户态陷入到内核态,比如调用 open、write 等系统调用,也算中断。这两种很正常,所以会返回到下一条指令。...终止就是系统直接挂掉了。 中断系统硬件架构 一个完整的设备中,与中断相关的硬件可以划分为3类,它们分别是:设备、中断控制器和CPU本身。...第二层是 Linux 内核提供的通用中断处理模块,这一层存在的意义在于,希望用户在第一层写的驱动在移植的时候更方便,保持接口不变,不让用户直接使用芯片原厂的 API,而是 Linux 的 API。...关于中断系统,我写了八篇文章,从头到尾讲了一遍,大家可以去我的blog查看: http://www.linuxer.vip/linux-interrupt1/

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Linux 中断系统(二):GIC 中断控制器

比如按键中断、串口中断等等,这些中断所有的 Core 都可以处理,不限定特定 Core。...③、SGI(Software-generated Interrupt),软中断,由软件触发引起的中断,通过向寄存器 GICD_SGIR 写入数据来触发,系统会使用 SGI 中断来完成多核之间的通信。...中断源有很多,为了区分这些不同的中断源肯定要给他们分配一个唯一 ID,这些 ID 就是中断 ID。...分发器收集所有的中断源,可以控制每个中断的优先级,它总是将优先级最高的中断事件发送到 CPU 接口端。分发器端要做的主要 工作如下: ①、全局中断使能控制。 ②、控制每一个中断的使能或者关闭。...③、设置每个中断的优先级。 ④、设置每个中断的目标处理器列表。 ⑤、设置每个外部中断的触发模式:电平触发或边沿触发。 ⑥、设置每个中断属于组 0 还是组 1。

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Linux 中断系统(三):中断处理知识点大全

Linux 中断相关节点 /proc/interrupts cat 这个节点,会打印系统中所有的中断信息,如果是多核CPU,每个核都会打印出来。...更多介绍请参看 Linux 内核源代码自带的文档:linux-4.14/Documentation/IRQ-affinity.txt /proc/irq/{IRQ}/smp_affinity /proc...所以 Linux 下: 1、高优先级中断无法抢占正在执行的低优先级中断。 2、同处于 pending 状态的中断,优先响应高优先级中断进行处理。...FreeRTOS 中是允许高优先级中断抢占正在执行的低优先级中断,不同系统设定不一样。...2、中断上下文处于关中断中,需要发送个 EOI 通知 GIC 中断处理结束,GIC 和CPUinterface 才会进入下一次中断处理。如果中途 schedule,那么整个系统中断都会被屏蔽掉。

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Linux中断系统如何调用详解

Linux中,当阻塞于某个慢系统调用的进程捕获一个信号,则该系统调用就会被中断,转而执行信号处理函数,这就是被中断系统调用。...,函数将返回失败,同时errno被置为EINTR 只有中断信号的SA_RESTART标志有效时,系统调用才会自动重启 下面我们编写代码,分别验证上述几种情形,其中系统调用选择read,中断信号选择SIGALRM...,中断信号由alarm产生。...SA_RESTART标志,使用sigaction的默认处理方式 //act.sa_flag |= SA_INTERRUPT; //SA_INTERRUPT是sigaction的默认处理方式,即不自动重启被中断系统调用...由于对被中断系统调用处理方式的差异性,因此对应用程序来说,与被中断系统调用相关的问题是: 应用程序无法保证总是知道信号处理函数的注册方式,以及是否设置了SA_RESTART标志 可移植的代码必须显式处理关键函数的出错返回

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Linux中断 - IDT

中断描述符项定义 当中断发生,cpu获取到中断向量后,查找IDT中断描述符表得到相应的中断描述符,再根据中断描述符记录的信息来作权限判断,运行级别转换,最终调用相应的中断处理程序; 这里涉及到Linux...传统系统调用的实现 这里所说的传统系统调用主要指旧的32位系统使用 int 0x80软件中断来进入内核态,实现的系统调用。...传统系统调用相关 IDT 的设置 Linux系统启动过程中内核压解后最终都调用到start_kernel, 在这里会调用trap_init, 然后又会调用idt_setup_traps: void...entry_INT80_32系统调用对应的中断处理程序 ENTRY(entry_INT80_32) ASM_CLAC pushl %eax /* pt_regs->orig_ax...硬件中断相关IDT的初始化也是在Linux启动时完成,在start_kernel中通过调用init_IRQ完成,我们来看一下: void __init init_IRQ(void) { int

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详解中断系统

详解中断系统 中断系统是计算机的重要指标之一。可以解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾,使之能并行工作。可以及时处理随机参数及故障,提高可靠性。 1....中断流程 中断请求-中断响应-保护断点-中断服务-中断返回。 2....中断概念 **(1)中断系统:**实现中断功能的硬件系统和软件系统 **(2)中断源:**产生中断的请求源 **(3)中断请求:**中断源向CPU提出的处理请求。...中断系统的一般功能 中断系统一般应具有如下功能: 实现中断及返回 当某中断源发出中断申请时,若允许响应,CPU必须在现行的指令执行完后,把断点处的PC值压入堆栈保存,称为保护断点。...实现中断的撤除 在响应中断后,返回主程序之前,中断请求应该撤除,否则,将影响对其它中断申请的响应。 MCS-51中断系统只能对一部分中断申请,在响应后自动撤除,使用中应注意。 4.

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中断系统结构及中断控制详解

中断系统结构及中断控制详解 MCS—51提供5个中断请求源,2个中断优先级,可实现两级中断服务程序嵌套。...当CPU执行关中断指令后(或复位),将屏蔽所有中断请求,只有CPU执行开中断指令后才有可能接受中断请求,每个中断源可由软件编程为允许中断和禁止中断,每个中断源可程控为高优先级中断或低优先级中断。...一、中断系统内部结构 MCS-51的中断系统结构框图如下图所示,与中断有关的特殊功能寄存器有4个,分别为中断源寄存器(即专用寄存器TCON和SCON的相关位)、IE和IP。...EX0=1,允许外部中断0中断 MCS-5l系统复位后,IE中各中断允许位均被清“0” 。 五、 中断优先级 中断优先级——设计人员给每个中断源事先安排中断响应的优先顺序。然后按轻重缓急的次序响应。...PT0——T0中断优先级控制位。 PX0——外部中断0中断优先级控制位。 以上对应位为1,高优先级;为0,低优先级。 当系统复位后,IP低5位全部清“0”,将所有中断源设置为低优先级中断

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Linux 中断处理浅析

最近在研究异步消息处理, 突然想起linux内核的中断处理, 里面由始至终都贯穿着”重要的事马上做, 不重要的事推后做”的异步处理思想....这是由内核的设计决定的, 中断服务程序没有自己的task结构(即操作系统教科书上说的进程控制块), 所以它不能被内核调度....中断处理的这几个阶段中不能调用可能导致睡眠的函数(包括分配内存); 对于第一个问题, 较新的linux内核增加了ksoftirqd内核线程, 如果持续处理的softirq超过一定数量, 则结束中断处理过程...据说在montavista(一种嵌入式实时linux)中, 将内核的中断机制做了修改. (某些中断的)中断处理过程被赋予了task结构, 能够被内核调度. 解决了上述两个问题....工作队列 linux基线版本的内核在解决上述问题上, 提供了workqueue机制.

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操作系统-中断

中断可以提高操作系统运行的效率,有了中断系统才能并发运行。 并发是指单位时间内处理的工作量,比如每秒并发数是100,意思是指1s内CPU处理的请求总量是100个。...操作系统本质上就是个死循环,但是这个死循环只是为了保证操作系统周而复始的运行下去,而运行的目的就是为了等待某件事情的发生,当事件(中断)发生时去做响应的工作,操作系统中断驱动的。...可屏蔽中断是通过INTR信号线进入CPU,外部硬件设备产生的中断CPU可以理会,可以不理会,因为此类中断不会让操作系统宕机。...不可中断是指通过NMI信号线进入CPU,表示系统中出现了致命的错误,此类错误会导致操作系统宕机,因此不可以屏蔽,必须进行响应的处理。 可屏蔽中断处理程序为什么要分为上下部分?...本期操作系统中断就到这,扫码关注,更多内容我们下期再见!

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linux 中断机制《Rice linux 学习笔记》

这篇文章以按键为例子讲解linux中断原理,中断的架构,中断的实现。 在我们的开发中,检测按键是否触发,无非就两种方法—轮询和中断。作者认为两种方法最大的区别就是CPU的利用率。...Linux中断原理: 中断:处理器异常的一种,它是一种特殊的电信号,用硬件发给处理器,处理器接收到中断后,会马上向操作系统反映此信号的到来,然后就由操作系统负责处理这些新到来的数据。...Linux中断的相关函数: 1、注册中断函数: 中断处理函数结构: typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void*); 注册中断函数:int request_irq...dev:与request_irq的参数dev必须一致,将request_irq指定的dev传递给这个参数; Linux中断处理分析: 第一种方式:应用层的读,不管什么情况下,都会返回。...Linux中断实现: 这里例子采用等待队列的方式实现(也就是上述的第二种方法)。

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linux内核缺页中断处理

缺页中断处理一般流程: 1.硬件陷入内核,在堆栈中保存程序计数器,大多数当前指令的各种状态信息保存在特殊的cpu寄存器中。 2.启动一个汇编例程保存通用寄存器和其他易丢失信息,以免被操作系统破坏。...3.当操作系统发现缺页中断时,尝试发现需要哪个虚拟页面。通常一个硬件寄存器包含了这些信息,如果没有的话操作系统必须检索程序计数器,取出当前指令,分析当前指令正在做什么。...4.一旦知道了发生缺页中断的虚拟地址,操作系统会检查地址是否有效,并检查读写是否与保护权限一致,不过不一致,则向进程发一个信号或者杀死该进程。...6.一旦页框干净后,操作系统查找所需页面在磁盘上的地址,通过磁盘操作将其装入,当页面被装入后,产生缺页中断的进程仍然被挂起,并且如果有其他可运行的用户进程,则选择另一用户进程运行。...9.调度引发缺页中断的进程,操作系统返回调用他的汇编例程 10.该例程恢复寄存器和其他状态信息,返回到用户空间继续执行,就好像缺页中断没有发生过。

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Linux内核硬中断中断的原理和实现

(1)硬中断 由与系统相连的外设(比如网卡、硬盘)自动产生的。主要是用来通知操作系统系统外设状态的变化。比如当网卡收到数据包的时候,就会发出一个中断。...我们通常所说的中断指的是硬中断(hardirq)。 (2)软中断 为了满足实时系统的要求,中断处理应该是越快越好。...linux为了实现这个特点,当中断发生的时候,硬中断处理那些短时间就可以完成的工作,而将那些处理事件比较长的工作,放到中断之后来完成,也就是软中断(softirq)来完成。...(3)中断嵌套 Linux下硬中断是可以嵌套的,但是没有优先级的概念,也就是说任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断,但同种中断除外。软中断不能嵌套,但相同类型的软中断可以在不同CPU上并行执行。...在那些显示检查和执行待处理的软中断的代码中,如网络子系统中 而不管是用什么方法唤起,软中断都要在do_softirq()中执行。

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Linux中断虚拟化(一)

作者简介 王柏生 资深技术专家,先后就职于中科院软件所、红旗Linux和百度,现任百度主任架构师。在操作系统、虚拟化技术、分布式系统、云计算、自动驾驶等相关领域耕耘多年,有着丰富的实践经验。...著有畅销书《深度探索Linux操作系统》(2013年出版)。 谢广军 计算机专业博士,毕业于南开大学计算机系。资深技术专家,多年的IT行业工作经验。...多年来一直从事操作系统、虚拟化技术、分布式系统、大数据、云计算等相关领域的研发工作,实践经验丰富。 本文内容节选自《深度探索Linux虚拟化技术》,已获得机械工业出版社华章公司授权。...中断是计算机系统中非常重要的部分,计算机基础理论书籍往往也会花上很多篇幅讨论中断,但是因为操作系统都替开发人员处理好中断了,所以除非是系统工程师,否则一般开发人员对中断很难有一个很直观的认识,因此理解如何通过软件的方式来模拟中断更是一个挑战...CPU将执行Guest系统IDT中对应的中断处理服务,图3-2为单核系统使用PIC中断芯片下的虚拟中断过程。

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Linux中断虚拟化(二)

作者简介 王柏生 资深技术专家,先后就职于中科院软件所、红旗Linux和百度,现任百度主任架构师。在操作系统、虚拟化技术、分布式系统、云计算、自动驾驶等相关领域耕耘多年,有着丰富的实践经验。...著有畅销书《深度探索Linux操作系统》(2013年出版)。 谢广军 计算机专业博士,毕业于南开大学计算机系。资深技术专家,多年的IT行业工作经验。...多年来一直从事操作系统、虚拟化技术、分布式系统、大数据、云计算等相关领域的研发工作,实践经验丰富。 本文内容节选自《深度探索Linux虚拟化技术》,已获得机械工业出版社华章公司授权。...当然是CPU中的操作系统。因此这一步,8259A将会检查收到的中断请求是否被屏蔽。 4)在某一个时刻,可能有多个中断请求,或者是之前存在IRR中的中断并没有被处理,8259A中积累了一些中断。...对于多处理器系统,然后再向目标CPU发送一个“重新调度”的IPI中断,那么被唤醒的VCPU线程很快就会被调度,执行切入Guest的过程,从而完成中断注入。

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内核中断系统介绍

很多人在学习中断系统的过程中,在对基本概念与整体不太了解的情况下,过早的陷入了各种架构的实现细节,如同盲人摸象。这里主要给大家明确中断的各个基本概念,希望从这个角度能让大家更好的理解中断系统。...中断系统中的中断指的是其中硬件的一方,后续中断均按此理解。 中断处理的参与对象和流程 中断处理中有着多个对象的参与,理解每个对象在其中是如何参与是很重要的。以下列举了中断处理的参与对象。...中断系统 现在把之前的流程具有的部分对比内核中断系统,可以发现还多出了一个通用中断处理层。...另一方面,系统硬件拓扑结构的信息一般由设备树源码 DTS 体现。 硬件封装层 硬件封装层包括 cpu 和中断控制器两部分。...另一方面,考虑到系统中可能存在多个中断控制器,使得单一中断控制器的中断号不足以区分中断事件,所以引入了软件中断号的概念。

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Linux中断机制分析

中断分析最近工作繁忙,没有时间总结内核相关的一些东西。上次更新博客到了linux内核中断系统。这次总结一下软中断,也就是softirq。之后还会总结一些tasklet、工作队列机制。...这样的后果会造成有可能丢失外部中断。于是,linux内核设计出了一种架构,中断函数需要处理的任务分为两部分,一部分在中断处理函数中执行,这时系统关闭中断。...在linux系统的进程数据结构里,有这么一个数据结构 #define preempt_count()(current_thread_info()->preempt_count), 利用preempt_count...Linux内核就中断方面就必须考虑平衡这三个方面的问题。而下面我要分析的__do_softirq函数就恰似在这三者之间打太极,游刃有余,面面俱到!...处理软中断内核线程 之前我说到不能让CPU长时间来处理中断事务,这样会影响系统的响应时间,严重影响用户和系统之间的交互式体验。

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Linux中断机制:硬件处理,初始化和中断处理

来源: CSDN | phenix_lord的专栏 硬件处理 最近解决一个关于Linux中断的问题,把相关机制整理了一遍,记录在此。...不同的外部设备、不同的体系结构、不同的OS其中断实现机制都有差别,本文对应的OS为linux3.4版本,外部设备为PCI设备、系统为X86。...3、 对X86系统,CPU利用从中断控制器获取到的vector为索引,查询IDT (interrupt descriptor table)得到该中断的处理接口(对linux,是在entry_64.s中定义的函数...在linux中可以通过/proc/interrupts查看当前系统中所有中断的统计信息,在/proc/irq/xxx(中断号)下面,可以看到该中断的详细信息。...针对X86中断控制器硬件和linux对这些硬件的初始化,在《interrupt in linux》中有很详细的描述。

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